ВВЕДЕНИЕ в геологию

Potemkin Monkey Jungle Adventure

Game: Perform tasks and rest cool.2 people play!

Play game

Геология — это наука, изучающая Землю, ее происхождение, структуру, состав и процессы, происходящие в ее внутренних слоях и на ее поверхности. Геология помогает нам понять историю нашей планеты, а также предсказывать и объяснять различные геологические явления.

Введение в геологию предоставляет базовое представление о ключевых аспектах этой науки. Оно включает в себя изучение геологической истории, рельефа, минералов, горных пород, фоссилей и ресурсов Земли.

Геологическая история исследует эволюцию Земли на протяжении миллиардов лет. Она включает изучение геологических событий, таких как формирование и разрушение континентов, горообразование, вулканизм и изменения климата. Изучение геологической истории позволяет нам понять, как наша планета развивалась со времен ее образования.

Рельеф — это форма поверхности Земли, включая горы, равнины, долины, озера и реки. Геология изучает процессы, которые формируют рельеф, такие как эрозия, осадочное и ледниковое образование, тектоника плит и вулканизм. Изучение рельефа позволяет нам понять, как он формировался и как влияет на жизнь на Земле.

Минералы и горные породы составляют основу Земли. Геология изучает их состав, структуру и свойства, а также процессы их образования. Минералы предоставляют нам ценные ресурсы, такие как металлы, камни и полезные ископаемые, а горные породы служат основой для строительства и образуют основу земной коры.

Фоссилии — это останки или следы древних организмов, которые сохранились в горных породах. Геология изучает фоссилии для понимания эволюции жизни на Земле и реконструкции древних экосистем. Фоссилии предоставляют уникальную информацию о прошлых климатических условиях и биологическом разнообразии.

Геология также изучает ресурсы Земли, такие как нефть, газ, уголь, руды и подземные воды. Она помогает исследовать, разрабатывать и эффективно использовать эти ресурсы, а также понимать их влияние на окружающую среду.

Геология (греч. "гео" - земля, "логос" - учение) - одна из важнейших наук о Земле. Она занимается изучением состава, строения, истории развития Земли и процессов, протекающих в ее недрах и на поверхности. Современная геология использует новейшие достижения и методы ряда естественных наук - математики, физики, химии, биологии, географии. Значительный прогресс в указанных областях наук и геологии ознаменовался появлением и развитием важных пограничных наук о Земле - геофизики, геохимии, биогеохимии, кристаллохимии, палеогеографии, позволяющих получить данные о составе, состоянии и свойствах вещества глубоких частей земной коры и оболочек Земли, расположенных ниже. Особо следует отметить многостороннюю связь геологии с географией (ландшафтоведением, климатологией, гидрологией, гляциологией, океанографией) в познании различных геологических процессов, совершающихся на поверхности Земли. Взаимосвязь геологии и географии особенно проявляется в изучении рельефа земной поверхности и закономерностей его развития. Геология при изучении рельефа использует данные географии, так же как и география опирается на историю геологического развития и взаимодействия различных геологических процессов. Вследствие этого наука о рельефе - геоморфология фактически является также пограничной наукой. По геофизическим данным в строении Земли выделяется несколько оболочек: земная кора, мантия и ядро Земли. Предметом непосредственного изучения геологии являются земная кора и подстилающий твердый слой верхней мантии - литосфера (греч. "литос" - камень). Сложность изучаемого объекта вызвала значительную дифференциацию геологических наук, комплекс которых совместно с пограничными науками (геофизикой, геохимией и др.) позволяет получить освещение различных сторон его строения, сущность совершающихся процессов, историю развития и др. Одним из нескольких основных направлений в геологии является изучение вещественного состава литосферы: горных пород, минералов, химических элементов. Одни горные породы образуются из магматического силикатного расплава и называются магматическими или изверженными, другие - путем осаждения и накопления в морских и континентальных условиях и называются осадочными; третьи - за счет изменения различных горных пород под влиянием температуры и давления, жидких и газовых флюидов и называются метаморфическими. Изучением вещественного состава литосферы занимается комплекс геологических наук, объединяющихся часто под названием геохимического цикла. К ним относятся: петрография (греч. "петрос" - камень, скала, "графо" - пишу, описываю), или петрология -наука, изучающая магматические и метаморфические горные породы, их состав, структуру, условия образования, степень изменения под влиянием различных факторов и закономерность распределения в земной коре. Литология (греч. "литос" - камень) - наука, изучающая осадочные горные породы. Минералогия -наука, изучающая минералы - природные химические соединения или отдельные химические элементы, слагающие горные породы. Кристаллография и кристаллохимия занимаются изучением кристаллов и кристаллического состояния минералов. Геохимия - обобщающая синтезирующая наука о вещественном составе литосферы, опирающаяся на достижения указанных выше наук и изучающая историю химических элементов, законы их распределения и миграции в недрах Земли и на ее поверхности. С рождением изотопной геохимии в геологии открылась новая страница в восстановлении истории геологического развития Земли.

Что должен знать геолог?

Люди, далекие от геологии, чаще всего спрашивают, откуда геологи знают, где следует искать золото, а где железную руду? Ответ прост: на то они и специалисты. Кроме специальных знаний, геолог, как ни странно, должен хорошо знать школьные предметы. Зачем нужно знать географию, понятно. Не следует уподобляться Митрофанушке, который, как вам известно, говорил, что извозчик знает, куда ехать, а ему, Митрофану, знать не обязательно.

Химия и физика - обязательные и неотъемлемые составляющие геологических наук, среди которых важную роль играет геохимия и геофизика. На химии построена так любимая всеми минералогия, без химии и физики нельзя понять и восстановить процессы минерало- и породообразования, магматизма и метаморфизма, рудообразования, наконец. Простой пример. Вы встретили в маршруте две разновидности гранита. В одной из них содержится намного больше кварца, чем в другой. В чем тут дело? Геолог, не знающий физики и химии, не поймет, что эти граниты образовались из расплавов различного состава при различных температурах и давлениях и, скорее всего, они не могут быть одновозрастными.

Без знания геометрии в геологии вообще нечего делать. Вы не сумеете построить разрез, не сможете подсчитать запасы руды в месторождении. Ведь для того, чтобы их подсчитать, рудное тело нужно геометризировать, разделить на блоки, имеющие форму клина, призмы, конуса, пирамиды, правильно подсчитать их объемы, суметь разглядеть в разрезах на плоскости объемные фигуры.

И без понимания законов алгебры нет настоящего исследователя. Честно говоря, формулы алгебры в практике геолога встречаются редко, и дело не в алгебраических формулах, просто надо уметь расчленять сложные задачи на ряд простых алгоритмов. Алгебра - это введение в методику строгого логического мышления, это начало науки, которая называется математической логикой. Если вы захотите стать геологом, вам обязательно придется изучать теорию вероятности и математическую статистику. Геологические процессы имеют вероятностный характер, а обработка обширной геологической информации также должна быть статистической. Вот интересная и не до конца расшифрованная проблема. Вы уже знаете, что все процессы на Земле - магматизм, метаморфизм, отложение осадков ведут к рассеянию вещества. Почему же тогда образуются его скопления - месторождения?

Говорить будущему геологу о физкультуре долго не нужно. Геолог просто обязан 130 вести физически активный образ жизни - уметь много ходить, не уставая до потери пульса, плавать, переносить тяжести и еще многое другое. Он должен иметь навыки оказания первой помощи, суметь быстро развести костер в дождь, поставить палатку, переправиться через реку и т.д. и т.п. Те, кто бывал с туристами в походе, знают, что тренированные мальчики и девочки ставят палатку за 8 секунд, а вы сумеете?

Столь же обязательными для геолога являются знания ботаники. Ходят люди по траве, среди деревьев, а названия многих растений не знают. Геологу, часто оторванному от городских и сельских аптек, необходимо знать лекарственные растения, уметь их находить и использовать. Нелишне бывает знать и съедобные растения. Есть ещё растения-помощники геолога. Они укажут вам, где надо искать воду хорошего качества, а где вода будет соленой, а такой красивый цветок, как виола цинцифера (галмейная фиалка) расскажет, что под ней находятся цинковые руды. Есть ещё и биогеохимический метод поисков месторождений полезных ископаемых. Он заключается в отборе листьев и корней растений и исследовании их золы. Полиметаллические руды легче всего искать, изучая золу иголок лиственницы, а золото - золу деревьев обыкновенной березы. Конечно, надо ещё знать, когда следует собирать листву и иголки, в какое время они нам лучше подскажут - ищи здесь!

Очень важные науки - история и литература. Начнем с истории. Знание её необходимы не только потому, что в каждом геологическом отчете есть обязательная глава по истории изучения района. История, прежде всего, - это оружие для достижения нового, а чтобы научиться мыслить, надо изучить историю мысли. Интересный пример. История сохранила рассказ о том, что одному из римских императоров подарили вазу из очень лёгкого серебристого металла. По словам мастера, это легкое и красивое серебро было добыто из глины. Чтобы не обесценивать серебро, император велел отрубить мастеру голову, а вазу бросить в море. Нам ясно, что ваза была изготовлена из алюминия. Но уровень металлургии в Древнем Риме не позволяет нам бездоказательно утверждать, что в те времена мастер мог получить алюминий. В самородной форме он неизвестен, а для металлургического извлечения у мастера не было ни печей, ни нужных минеральных флюсов и ещё многого не было. Однако он получил алюминий! А вместе с отрубленной головой пропал и секрет. Чтобы его восстановить, нужны прежде всего геологи, от них металлурги могут получить такую информацию, которая может перевернуть всю сложную и ядовитую металлургию алюминия.

Литература, в отличие от всех других наук, развивает широкий и глубокий, как сейчас говорят, - системный взгляд на жизнь природы. Исследователь, знающий литературу, всегда находит новый нестандартный подход к явлениям, может свободно и гибко осмыслить их, он умеет просто, лаконично, грамотно и интересно излагать свои мысли, Возьмите книги широко известных геологов - Вернадского, Ферсмана, Обручева, Ефремова, и вы поймёте, что такое широко образованный геолог. Геолог не может быть хорошим специалистом, если не знает иностранных языков. Самый минимум - знать и читать зарубежную геологическую литературу, но кроме того, ему будет очень интересно общаться со своими зарубежными коллегами, говорить с ними на их языке... Поэтому первое важнейшее качество будущего геолога - потребность всё время учиться. И второе - геолог должен уметь принимать ответственность за принятые решения, уметь слушать собеседника, спорить и отстаивать свою точку зрения или отказываться от нее под влиянием новых фактов. Все это показывает, что геолог должен обладать незаурядной способностью, которая опирается на любопытство - интерес к изучаемым природным явлениям - и любовь к профессии.

Геологические специальности

Так что же это за профессия такая - геолог? Это трудная, интересная и
многогранная деятельность, связывающая воедино творчество и повседневную работу -
поиски и разведку месторождений полезных ископаемых. Всех профессионалов геологов
можно обобщенно разделить на две группы

Первая - это геологи-съёмщики, которые составляют карты - снимают
(картируют) в разных масштабах отдельные участки поверхности суши и дна моря.
Геологические и другие специализированные карты необходимы как основа, на которой
производятся поисковые работы. Специалисты этой группы должны быть настоящими
энциклопедистами, знать магматические, осадочные и метаморфические породы,
разбираться в стратиграфии и палеонтологии, знать, находить и уметь оценивать признаки
большинства месторождений, разбираться в методах геохимии и геофизики и ещё многоемногое другое.

Вторая группа - геологи-разведчики, в задачу которых входит оценке
месторождений полезных ископаемых. Они должны изучить форму и размеры
месторождения, оценить его запасы, изучить обводненность и трещиноватость
вмещающих пород и руд, все качественные и количественные характеристики руд и
сопутствующих компонентов, оценить экономическую эффективность добычи и
переработки руд. Только после этого государство (в России недра - государственная
собственность) может дать «добро» на передачу месторождения в разработку. Геологиразведчики - специалисты не менее квалифицированные, чем съёмщики.

Едва ли кто
может сказать, что легче - по малозначащим признакам найти месторождение или
превратить единственный выход руды в объект, достойный проведения дорогостоящей
детальной разведки, изучить все его параметры так хорошо, чтобы убедить
Государственную комиссию по запасам, что это месторождение можно и должно
разрабатывать. А это не просто, ведь в горной промышленности работают рудничные
геологи, хорошо знающие свое дело.

В последнее время геологи-съёмщики и разведчики объединились для изучения
геологии и полезных ископаемых морей и океанов, ищут и находят месторождения нефти
и газа, железомарганцевые конкреции, полиметаллические руды и даже алмазы. Богатства
Мирового океана только начинают открываться.

Поиски и разведка различных полезных ископаемых имеют много специфических
особенностей, и быть универсальным специалистом физически невозможно. Поэтому
среди геологов выделяются специалисты по разведке месторождений нефти и газа,
угольных, редкометальных, полиметаллических месторождений, по золоту, неметаллам и
др. Объем геологических исследований настолько разнообразен и многопредметен, что
возникла необходимость в целом ряде узких и высокопрофессиональных специалистах.

Это минералоги и петрографы, владеющие методами точной диагностики минералов и горных пород, без чего геология не может существовать; палеонтологи, владеющие
диагностикой определения ископаемой флоры и фауны, без которых невозможно
установление относительного возраста пород и составление карт.

Огромную всевозрастающую роль в геологических исследованиях играют
геофизики, которые изучают физические параметры горных пород на больших площадях
(магнитные свойства, поля силы тяжести, электропроводимость), без чего невозможны
сколько-нибудь обоснованные оценки перспектив на различное оруденение. Не менее
важны специалисты-геохимики, которые умеют оценивать перспективы территорий на
широкий спектр полезных ископаемых, прямо указывают, где их следует искать;
геоморфологи владеют методами геологического анализа рельефа, изучения
современного и восстановления древнего палеоландшафта. Аэрокосмогеологи умеют
дешифрировать аэро- и космоснимки, выделять на них различные структуры, площади
развития различных пород, в том числе и околорудноизмененные. Нельзя не упомянуть
гидрогеологов, занятых на поисках и оценке качества подземных вод - самого нужного
полезного ископаемого. Геология не может существовать без специалистов-топографов и
геодезистов, горных инженеров и инженеров-буровиков, химиков и строителей.

Большой отряд геологов работает в академических и отраслевых институтах, их
задача - решение глобальных теоретических вопросов на современном уровне, анализ и
обобщение всей полученной геологической информации, детальное изучение вещества,
разработка различных методик поисков современной аппаратуры и т.п.
Нет ни одной отрасли хозяйства, где бы ни работали геологи. Среди других
специалистов геологи оказались лучше всех подготовленными к решению глобальных
проблем сохранения и улучшения природы, сбережению нашего общего и единственного
дома - Земли. Геологи работают на вулканах, предсказывают землетрясения, без геологов
нельзя построить дорог, жилищ, промышленных предприятий, выбрать площадки для
складирования отходов, предсказать последствия градо- и гидростроительства.
Геология - это наука, которая объединяет и использует в своем учении о Земле все
достижения физики, химии, биологии, информатики, находится на передовой линии
бурно прогрессирующих естественных наук и, в свою очередь, обогащает их своими
достижениями.

Инженерная геология

Инженерная геология — одна из геологических наук, изучающая морфологию, динамику и региональные особенности верхних горизонтов земной коры и их взаимодействие с инженерными сооружениями в связи с осуществленной, текущей или планируемой хозяйственной, прежде всего инженерно-строительной деятельностью человека.

В целом, геология играет важную роль в нашем понимании и использовании Земли. Она помогает нам расширить наши знания о процессах, происходящих на планете, и принимать обоснованные решения в отношении ее устойчивого развития и сохранения ресурсов для будущих поколений.

Впервые геологи были привлечены для решения конкретных строительных задач во второй половине 19 века - начале 20 века, когда в России широко развернулись работы по строительству железных дорог. По мере увеличения объемов строительства и освоения районов Средней Азии, Сибири, Поволжья, Дальнего Востока перед геологами ставились все новые задачи, т. к. усложнялись инженерногеологические условия, строители встретились с новыми опасными геологическими процессами: плывунами, вечной мерзлотой, пучением, сейсмоопасными участками и др. Потребовалось изучение инженерногеологических условий крупных территорий и прогнозы их изменения под влиянием деятельности человека на длительное время. Инженерная геология, ландшафтная геология и учение о неосфере дали начало развитию нового направления в изучении геологической среды - инженерной геоэкологии.

Большой вклад в становление инженерной геологии как науки внесли крупнейшие ученые-геологи – Н. С. Шатский, Ф. П. Саваренский, В. А. Приклонский, И. В. Попов, Н. В. Коломенский, Е. М. Сергеев и др.

Инженерная геология как наука развивается под влиянием дифференциации и синтеза и связана с другими науками - геологическими и не геологическими. Кроме того, развитие инженерной геологии связано с техническими и социально-экономическими наукам (рисунок 1).

Рисунок 1 - Связь инженерной геологии с естественными, техническими и социально-экономическими науками (по Е. М. Сергееву).

В заключение нужно сказать о той «романтике», которой любят окружать геологов в кино и книгах сомнительного качества: то у геологов в критических ситуациях
кончаются тушенка и сгущенка, то на реке ледоход, метет пурга, напали волки или медведи, начался лесной пожар и прочие страсти-мордасти. Всё это - плод
художественного воображения. Геологи работают по строгим правилам охраны труда и техники безопасности. Труд геолога не каторга и тот, кто работает в геологии по призванию, получает от работы огромное удовлетворение.

Где готовят геологов

Профессионалов-геологов готовят университеты, горные, геологоразведочные институты (академии). Среднее звено специалистов получает подготовку в техникумах (колледжах).

Университет готовит специалистов по многим направлениям геологического образования: горное дело, геологическая съёмка и поиски месторождений полезных ископаемых, геология и разведка месторождений полезных ископаемых, поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания, геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, прикладная геохимия, минералогия и петрология, технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых.

По направлению геология и разведка полезных ископаемых ведется обучение по специальностям: геологическая съёмка и поиски месторождений полезных ископаемых; геология и разведка месторождений полезных ископаемых; поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания; геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых; прикладная геохимия, петрология, минералогия; технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых.

См. также

• геодезия
• изыскания